Potencial fertilizante do composto de pó de tabaco

O composto de pó de tabaco possui bom potencial como fertilizante orgânico para o capim sudão, nas condições em que esse estudo foi realizado, com possibilidade de substituição pela adubação mineral recomendada. A menor dose (11 mg ha-1) e a dose intermediária (22 Mg ha-1) resultaram em produção de MS satisfatórias, semelhantes ao que seria obtido com a fertilização mineral recomendada para a cultura e a maior dose (44 Mg ha-1) ultrapassou a produção de MS obtida com a fertilização mineral. A máxima eficiência técnica para produção de MS e acúmulo de N seria obtida com a aplicação de 49,5 e 51 Mg ha-1 de composto, respectivamente, doses maiores que a maior dose testada nesse estudo. Para confirmar essa informação é necessário conduzir novos estudos com doses mais elevadas de composto.

O critério de decisão quanto à quantidade de composto a ser aplicada no solo para o cultivo do capim sudão deve considerar, além da expectativa de produção desejada, uma análise econômica de custo benefício da adubação orgânica para o produtor. A utilização em regiões distantes de Santa Cruz do Sul, onde o composto é produzido, torna a operação mais onerosa, devido ao custo de transporte do produto. Entretanto, em regiões próximas à usina de processamento, o uso do composto de tabaco pode ser extremamente vantajoso, tanto para o produtor, quanto para o meio ambiente. Agronomicamente, o composto é uma boa fonte de nutriente ao capim sudão e a produção de forragem é responsiva ao aumento da dose. Ambientalmente, favorece a qualidade do solo, por ser uma fonte orgânica e também proporciona um destino correto para o pó de tabaco gerado nas industrias.

4.5 CONCLUSÕES

O composto de pó de tabaco possui potencial para ser utilizado como única fonte de fertilizante no capim sudão e pode substituir a adubação mineral recomendada para a cultura.

A aplicação superficial de composto no solo aumenta a produção de matéria seca e o acúmulo de N pelo capim sudão em comparação à incorporação no solo.

O aumento das doses de composto incrementa significativamente a produção de matéria seca e no acúmulo de N pelas plantas de capim sudão.

De acordo com a análise de regressão a quantidade de composto que resulta em produção de matéria seca e acúmulo de N pela parte aérea das plantas equivalente ao obtido com a fertilização mineral é 15 Mg ha-1 do composto.

4.6 REFERÊNCIAS

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Tabela 1 - Caracterização do composto orgânico de resíduo de tabaco e quantidades aplicadas no solo nas três doses avaliadas. Santa Maria, RS, Brasil.

MS* _{C total}

Nitrogênio

C/N pH Caracterização

Total Mineral Orgânico Disponível NH4+ NO3- Concentração -- % -- --- kg Mg-1 _--- Composto 82 314,6 26,6 0,9 3,8 21,9 6,9 11,8 6,1 Quantidades aplicadas** --- kg ha-1 --- Dose 11 11.000 3.461 293 9,9 41,8 240,9 75,9 Dose 22 22.000 6.921 585 19,8 83,6 481,8 151,8 Dose 44 44.000 13.842 1.170 39,6 167,2 963,6 303,6

*_{MS = matéria seca; C = carbono; NH}

4+ = N amoniacal (NH3 + NH4+); NO3- = N nítrico (NO2- + NO3-); N

disponível = estimado por cálculo, considerando o N mineral somado a uma mineralização de 10% do N orgânico; C/N = relação carbono/nitrogênio;

**_{Quantidade de composto aplicado (Mg ha}-1_).

Tabela 2 - Produção de matéria seca, acúmulo de nitrogênio (N), eficiência agronômica do N (EAN) e recuperação aparente do N (RAN), pelo capim sudão, após a aplicação de três doses do composto de resíduos de tabaco e da adubação mineral (NPK).

Tratamentos Matéria seca Acúmulo N EAN RAN

-- kg ha-1 _{-- -- kg ha}-1 _{-- -- kg kg}-1 _{-- --- % ---} Testemunha _{5.657,0 d 107,9 d - -} Composto 11* 7.135,0 c 159,5 c 5,0 b 17,6 b Composto 22 _{8.165,3 b 198,3 b 4,3 b 15,4 b} Composto 44 _{9.267,2 a 239,1 a 3,1 b 11,2 b} NPK _{7.549,8 bc 170,8 c 12,6 a 41,9 a} CV** _{(%) 9,4 13,3 37,5 36,4}

* _{Composto aplicado no campo (Mg ha}-1_); ** _{CV: coeficiente de variação. As médias seguidas da mesma}

Tempo após a semeadura, dias 0 20 40 60 80 100 120 T em pe ra tu ra , º C 0 10 20 30 40 1/12/2018 1/1/2019 1/2/2019 1/3/2019 1/4/2019 P re ci pi ta çã o, m m 0 50 100 150 Máxima Média Mínima Precipitação S 1º corte 2º corte 3º corte

Figura 1 - Temperaturas máxima, média e mínima diárias do ar e precipitação pluviométrica durante o cultivo de capim sudão. S = semeadura da cultura; 1º, 2º e 3º cortes = indicam os momentos em que foi realizado cada corte, simulando pastejos.

Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia (INMET, 2019).

Figura 2 - Matéria seca produzida pela parte aérea das plantas de capim sudão, na média dos dois modos de aplicação, no primeiro, segundo e terceiro cortes após adubação com composto de tabaco e com fertilizante mineral.

Figura 3 - Matéria seca total da parte aérea do capim sudão (somatório de 3 cortes) em função das doses do composto de tabaco e da adubação mineral (NPK, linha tracejada) aplicadas no solo.

Figura 4 - Nitrogênio acumulado na parte aérea das plantas de capim sudão, na média dos dois modos de aplicação, no primeiro, segundo e terceiro cortes após adubação com composto de tabaco e com fertilizante mineral.

y = -1,4888x2_{+ 147,24x + 5667,5} R² = 0,9998 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 0 11 22 33 44 Ma tér ia sec a (k g h a -1) Dose composto (Mg ha-1₎

Figura 5 - Acúmulo de nitrogênio na parte aérea do capim sudão em função das doses de composto de tabaco e da adubação mineral (NPK, linha tracejada) aplcada ao solo

Figura 6 - Eficiência agronômica do nitrogênio (EAN, em “A”) e recuperação aparente do N (RAN, em “B”) nas plantas de capim sudão em função das doses do composto de tabaco aplicado no solo.

y = -0,0514x2_{+ 5,2448x + 107,93} R² = 1 0 50 100 150 200 250 300 0 11 22 33 44 N ac um ul ado (k g ha -1) Dose de composto (Mg ha-1₎ y = -0,0597x + 5,7 R² = 0,9944 0 1 2 3 4 5 6 E A N (k g MS k g -1 N) A y = -0,1935x + 19,7 R² = 0,9999 0 4 8 12 16 20 0 11 22 33 44 R A N (%) Dose composto (Mg ha-1₎ B

5 DISCUSSÃO GERAL

A adubação orgânica é frequentemente utilizada como uma estratégia para melhorar ou manter a qualidade do solo e também como uma fonte alternativa aos fertilizantes minerais. Restos culturais, esterco de animais, resíduos industriais e composto produzido a partir desses materiais são as principais fontes orgânicas utilizadas (CELESTINA et al., 2019). Os resultados obtidos nesses dois estudos evidenciam que tanto o pó de tabaco quanto o composto produzido pelo processo de fermentação em estado sólido (FES) deste pó são materiais orgânicos com potencial para aplicação no solo, seja como fertilizante agrícola ou com a finalidade de incrementar a matéria orgânica do solo.

Apesar da cinética de mineralização do C e do N terem sido próximas entre o pó de tabaco e o composto, a proporção do C e do N que foi mineralizada diferiu entre os resíduos orgânicos, evidenciando que o processo de FES alterou as características originais do pó de tabaco. Em condições controladas de laboratório e na média dos dois solos avaliados (Argissolo e Neossolo Flúvico) e das duas modalidades de uso dos resíduos orgânicos (incorporação no solo e aplicação superficial), a mineralização do C e do N para o pó de tabaco foi de 44 e 20%, respectivamente, enquanto para o composto foi de 36 e 12%. Apesar de ter ocorrido mineralização líquida de N ao final da incubação nos dois solos e para ambos os resíduos orgânicos, ocorreu imobilização líquida de N na fase inicial de decomposição dos dois resíduos, sendo mais intensa e duradoura para o composto. A compreeção da dinâmica da imobilização e mineralização do N é importante para prever a disponibilidade do N no solo (AZEEZ e AVERBEKE, 2010), tanto para as plantas, quanto para manutenção da atividade microbiana.

As hipóteses iniciais desse estudo, de que o tipo de solo e a localização dos resíduos no solo influenciam na atividade microbiana e, consequentemente, na decomposição dos resíduos foi confirmada. Em laboratório, no período inicial, a decomposição foi maior no solo mais arenoso e com menor teor de MO e quando os resíduos foram colocados incorporados ao solo. Diferentemente da mineralização do C, a maior mineralização do N foi observada com a colocação dos materiais orgânicos na superfície do solo. A composição química dos materiais e as eventuais diferenças na estrutura da população microbiana dos solos podem explicar tais resultados (SYLVIA et al., 1998).

Em resumo, foi possível perceber que quanto mais intensa a atividade microbiana, observada pelo fluxo de CO2, maior o efeito do tipo de solo e da localização dos resíduos

sobre a mineralização. A partir do primeiro mês de incubação, a mineralização do C dos resíduos orgânicos diminuiu e atingiu valores praticamente constantes e próximos aos observados no solo sem resíduos. Na fase inicial da decomposição são mineralizados os compostos mais lábeis, da fração solúvel em água. Após a exaustão dessa fração, ocorre a mineralização gradativa e a taxas mais constantes dos compostos recalcitrantes e resistentes ao ataque microbiano (GIACOMINI et al., 2008). Após a fase mais ativa da decomposição, os efeitos do tipo de solo e da localização foram ficando insignificantes. Esses resultados indicam que, provavelmente, nos primeiros 30 dias a maior parte dos nutrientes foi liberada para o solo.

Em regiões onde é possível utilizar o pó de tabaco diretamente no solo, este possui potencial como fonte de nutrientes às culturas. Nesse estudo não foram avaliados os teores de micronutrientes e macronutrientes como fósforo (P) e potássio (K); porém, outros estudos identificaram que o resíduo proveniente de indústria fumageira possui, em média, 2,5% de K, 0,2% de P, além de outros macronutrientes como o Ca, Mg e S (ADEDIRAN et al., 2003; PRIMO et al., 2010; SHAKEEL et al., 2014). No Brasil, devido às restrições para a incorporação do pó de tabaco em solos agrícolas, o uso do composto orgânico é uma estratégia para o gerenciamento dos resíduos da indústria fumageira. Os resultados de nosso estudo comprovam que ele possui potencial para fertilização de culturas, além de constituir uma fonte de matéria orgânica para o solo mais eficiente do que o pó de tabaco. A fertilização do capim sudão com o uso do composto se mostrou promissora, tanto para aplicação na superfície do solo, como ocorre no sistema de plantio direto, quanto para a incorporação no solo, como é feito no sistema convencional.

A partir do índice mínimo de mineralização do N do composto de 10%, obtido na incubação de laboratório, estimou-se que uma dose de 22 Mg ha-1 de composto supriria a quantidade de N necessária ao capim sudão e equivalente a aplicação de ureia recomendada para a cultura (150 kg N ha-1). Todavia, uma dose menor de composto, de 15 Mg ha-1, foi suficiente para alcançar uma produção de matéria seca equivalente ao tratamento com ureia. É provável que as condições de mineralização do N do composto foram mais favoráveis no campo do que no laboratório. A provável interação entre os demais nutrientes presentes no composto com o N liberado também pode ter contribuído para melhorar a resposta do fertilizante orgânico no campo. O rendimento de matéria seca do capim sudão obtido com a aplicação de NPK na dose recomendada foi estatisticamente

igual a aplicação de 11 e 22 Mg ha-1 de composto. Esses resultados confirmam nossa hipótese inicial, de que o composto pode substituir a adubação mineral recomendada para o capim sudão. Através das esquações da regressão da produção de MS e acúmulo de N pelas plantas em função da dose de composto, calcula-se que a dose de 15 Mg ha-1 de composto equivale a adubação mineral recomendada (NPK) na produção de MS e N acumulado.

A adubação orgânica e mineral possibilitou a realização de três cortes no capim sudão. Em um sistema forrageiro, esse resultado é importante, pois resultaria em boa oferta de MS durante, no mínimo, três meses, dependendo da carga de animais, da intensidade e intervalo dos pastejos. A aplicação de 11, 22 e 44 Mg ha-1 de composto incrementou em 1.478, 2.508 e 3.610 kg ha-1 de MS, respectivamente, em relação à testemunha, que não recebeu nenhuma aplicação de fertilizante. As características químicas do solo e o revolvimento anterior à semeadura da cultura, que causou a desagregação do solo e expos a matéria orgânica à oxidação microbiana (ARATANI et al., 2009) podem ter contribuído para aumentar o rendimento observado na testemunha, diminuindo o potencial de resposta do capim ao uso do composto.

Embora a produção de fitomassa pelo capim sudão tenha aumentado com o aumento das doses de composto, isso reduziu o índice de eficiência de uso no N pela cultura. Apesar da adubação mineral representar a maior recuperação aparente de N, a aplicação do composto pode reabastecer a reserva de N do solo, pois provavelmente o N não utilizado foi imobilizado no solo e será liberado aos poucos (NYIRANEZA et al., 2010). Essa lenta liberação pode impactar no fornecimento de nutrientes para os cultivos subsequentes. Dessa forma é importante considerar um possível efeito residual de adubos orgânicos a médio e longo prazo, para eliminar o risco de aplicações excessivas de diversos elementos contidos nos mesmos (WEBB et al., 2013). Esse é um campo que tem possibilidade de ser explorado em trabalhos futuros com o uso do composto de pó de tabaco em diferentes culturas.

6 CONLUSÕES GERAIS

A partir dos resultados obtidos nos dois experimentos que compõe este trabalho conclui-se que:

Estudos de campo são importantes para confirmar ou confrontar os resultados de estudos desenvolvidos em laboratório.

O pó de tabaco e o composto possuem potencial para uso como fonte de matéria orgânica para o solo e fonte de nutrientes a cultivos agrícolas. O composto produzido a partir do pó é uma alterantiva aos fetilizantes minerais para o capim sudão.

O tipo de solo pode ser um critério de decisão quanto à dose de composto a aplicar, pois o tipo de solo pode exercer efeito, mesmo que em pequenas dimensões, sobre a mineralização dos nutrientes nele contido. Solos arenosos tendem a favorecer esse processo.

O modo de aplicação influencia a decomposição e a mineralização do N dos dois materiais orgânicos. Em condições de campo, a aplicação do composto na superfície do solo resulta em maior produção de MS e acúmulo de N pelas plantas de capim sudão comparado à incorporação no solo.

Desenvolver novos experimentos em condições de campo, para recomendação de uso do composto de pó de tabaco em outras culturas é uma forma de incentivar a expansão de uso do composto e incentivar o tratamento do pó de tabaco, mitigando o passivo ambiental gerado pela indústria fumageira.

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